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芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接利用高频芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播能量(15-50 khz)产生低振幅(1-100μm)机械振动。这种振动传递到部件连接接头处,产生热量,导致热塑性材料熔化,冷却后形成焊缝。芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接是目前已知的最快的焊接技术,焊接时间通常在0.1秒到1.0秒之间。芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动在热塑性塑料中产生正弦驻波。部分能量因为分子间摩擦而消散,导致材料温度升高。另一部分被传送到接头处,因边界摩擦产生局部加热。因此,芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播能量的最佳传输路径以及后续接头材料熔化行为,取决于零件的几何形状和材料的芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播吸收特性。振源越靠近焊缝接头,因为材料吸收损失的能量就越小。当振源到接头的距离小于6.4mm时,该过程被称为近场焊接。适用于具有高能量吸收特性的结晶材料和低刚度的材料。当振源到接头距离大于6.4mm时,该过程被称为远场焊接。适用于具有低能量吸收特性的无定形材料和高刚度材料。在接头表面容易产生高温,是因为接头表面“凹凸不平”,比材料本体更容易产生更大的应变和更大的摩檫力。对于许多芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接应用中,在上零件表面有一个三角形凸起,被称为导能筋,该特征有助于在接头处聚集振动能量。

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在焊接过程中,芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动垂直于接头表面。导能筋上尖点在压力下与被焊接零件接触。在尖点上产生大量的热,导能筋开始熔化。焊接过程可分为4个阶段。第一阶段,导能筋顶部熔化,熔化速度加快,随着接头两侧间隙减少,熔融的导能筋完全铺展并接触下方零件,此时导能筋的熔化速度降低。第二阶段,上下两零件面面接触,熔化区域加大。第三阶段,稳态熔化阶段,形成具有一定厚度的熔融层,也伴随产生恒定的温度场。当过程达到设定的焊接能量,或时间,或距离或其它控制条件时,芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播停止。第四阶段,继续保持压力,一些过量的熔体被挤压出焊缝,零件之间形成分子键连接并冷却。

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芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接的优点和缺点

芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接是目前工业中使用最为广泛的塑料连接技术,具有快速,经济,易于集成自动化,非常适合大批量生产作业,生产节拍可高达每分钟60件。焊缝稳定性好,强度高。焊接时间比其它焊接工艺都短,不需要复杂的通风系统来排除烟雾,以及冷却系统排除多余热量。能量利用率高。与其它塑料焊接工艺相比,生产效率更高,成本更低。模具设计相对简单,可实现快速换模,增加了设备的利用率和通用性。因为焊缝中不引入其它辅助焊接材料,所以焊缝干净无杂质,不影响设备的生物相容性,也广泛使用在要求更高的医疗保健行业。芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接的局限性。当产品尺寸超过250mmX300mm,焊头设计困难,无法一次焊接完成。往往要采用多个焊头同步焊接,或者单个焊头多次焊接完成。芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接结果的好坏,与焊缝结构设计、注塑件尺寸误差和变形有很大关系。芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动容易对敏感电子部件造成损伤,尽管采用更高频率和降低振幅能够减少这类损伤。

应用领域

芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接几乎适用于所有主要行业。汽车:前灯、仪表盘、按钮和开关、燃料滤清器、液体容器、安全带锁扣、电子钥匙锁、灯组件、风管。电子和电器:开关、传感器、执行器等。医学:过滤器、导管、医用服装、口罩。包装:水泡袋、袋子、储存容器、管嘴。以下是一些应用案例和焊缝设计。

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咖啡杯,材料PS,采用沟槽+导能筋焊缝设计。

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电子开关,材料ABS,采用芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播铆接。

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反光镜,材料ABS+PC,采用台阶+导能筋焊缝设计。

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电子灯,材料ABS+PMMA,采用平面+导能筋焊缝设计。

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电气连接器,材料ABS+金属,采用超声铆接。

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医疗瓶,材料PC,采用平面+导能筋焊缝设计。

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燃油滤瓶,材料尼龙6-6,采用剪切缝焊缝设计。

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过滤膜/吸音棉装配,材料尼龙+30%玻纤,采用刺穿焊接。

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电器盒,材料PS+铜螺母,采用芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播镶嵌工艺。

转子,材料PS,采用平面+导能筋焊缝设计。

材料选择

聚合物结构

无定形塑料(Amorphous plastics)分子结构随机分布,无固定的排列方向,具有在较宽的温度范围内逐渐软化的特点。这类材料达到玻璃态转变温度Tg时,材料逐渐软化,然后再进入液体熔融状态。材料由液态进入固化时,也是逐渐过渡的。无定形材料能有效传递芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动,且因为软化温度范围较宽,所以更容易焊接,也更容易实现密封性。 半结晶塑料(Semicrystalline plastics)的分子结构有序排列。需要高热量才能打断其有序排列。熔点(Tm)很尖锐,只要温度稍微下降,液态就会迅速发生固化。因此,从热熔区域流出的熔体会迅速凝固。当处于固态时,半结晶材料分子特性像弹簧,会吸收很大一部分芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动,而不是将振动传递给接头区域。因此对于半结晶材料,需要采用高幅值输出的焊头,以产生足够的热量。

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Tg玻璃态转变温度,Tm熔化温度。

上图左侧是无定形塑料,右侧是半结晶塑料。

填充剂

热塑性塑料中的填充剂(玻璃纤维、滑石粉、矿物质)可以增强或抑制芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接。材料如碳酸钙、高岭土、滑石粉、氧化铝,有机纤维、二氧化硅、 玻璃球、偏硅酸钙(硅灰石)和云母能够提高树脂的硬度。研究表面,当填充剂含量20%时,能有效增强芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动在材料中的传输效率,尤其对半结晶材料效果显著。当填充剂含量达35%时,焊缝处可能因树脂含量不足影响密封可靠性。当填充剂含量达到40%时,玻璃纤维会聚集在接头位置,焊缝处会因为剩余的树脂含量不足影响其焊接强度。在注塑时,长玻璃纤维更容易堆积在导能筋上。一个解决该问题的方法,用短玻纤纤维代替长玻璃纤维。当填充剂含量超过10%时,材料中的磨料颗粒会导致焊头磨损。因此,建议使用硬质合金钢焊头,或者表面有碳化钨涂层的钛合金焊头?赡芑剐枰≡窀吖β实姆依紇s俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播设备,以便在接头处产生足够的热量。

添加剂

虽然添加剂可以改善材料的整体性能或注塑成形特性,但往往抑制了芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接。典型的添加剂有润滑剂、增塑剂、冲击改性剂、阻燃剂、着色剂、发泡剂和重新研磨使用的树脂。润滑剂(如蜡、硬脂酸锌、硬脂酸、脂肪酸酯)降低聚合物分子间的摩擦系数,也会减少热量的产生。然而因为润滑剂浓度很低且分散,所以这种影响在接头处通常是很小的。增塑剂,高温有机液体或者低温熔融固体增加了材料的柔软性,降低了材料刚度。它们降低了聚合物内部分子间的吸引力,干扰了振动能量的传递。高塑化材料如乙烯基,是非常差的芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动传递材料。增塑剂被认为是内部添加剂,但随着时间的推移会迁移到塑料表面,从而使得芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接几乎无法实现。冲击改性剂,如橡胶降低了材料传递芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动的能力,因此需要更大的振幅来熔化塑料。材料中添加的阻燃剂、无机氧化物或卤化有机元素(如铝、锑、硼、氯、溴、硫、氮或磷),能够抑制火点或改变材料的燃烧特性。在大多数情况下,它们是不可以焊接的。阻燃剂可占材料总重量的50%或以上,大大减少了可焊接材料的含量。对于此类材料焊接,必须选择高功率设备和大振幅焊头,以及修改接头设计增加接头区域可焊接材料的含量。大多数着色剂(颜料或染料)不会抑制芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动的传递。但是它们会减少接头区域可焊材料的含量。二氧化钛(TiO2),用于白色颜料,是无机物且具有化学惰性。但其含量超过5%时,可以起到润滑剂的作用,从而抑制芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接。炭黑也会干扰芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播能量在材料中的传递。发泡剂降低了材料传递芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播振动的能力。因为材料的低密度,以及分子结构中的大量孔隙,干扰了能量的传递。当材料中加入研磨树脂时(回料),应仔细评估并控制其含量和体积,以达到最佳的焊接效果。在某些情况下,可能需要100%的原始材料,不允许回料的使用。

脱模剂

脱模剂(硬脂酸锌、硬脂酸铝、氟碳化合物、硅酮)喷涂在模具型腔表面,方便注塑件取出。脱模剂可以转移到接头表面,降低材料的摩擦系数,从而减少热量的产生,抑制芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接。此外,脱模剂对树脂会造成化学污染,即抑制适当化学键的形成。其中硅酮影响最为有害。脱模剂有时可以用溶剂去除。如果必须要使用脱模剂,那么选择适合的等级,防止脱模剂转移到零件表面。

材料等级

相同材料的不同等级可能具有不同的熔化温度和流动指数。甚至一种等级可以融化和流动,而另一种等级却无法焊接。例如,PMMA的铸造等级具有较高的分子量和熔化温度,比注射/挤压等级的PMMA更脆。因此它们更难焊接。一般来说,要求焊接的两种材料要有相近的流动指数(流动指数与分子量相关),且熔化温度相差在22℃内。为了达到最佳焊接效果,应该选择相同等级的材料进行焊接。

含水量

材料的含水量会影响焊接强度。吸水材料如PBT、PC、PSU,特别是尼龙更容易从空气中吸收水分。焊接时,吸收的水分会在100°C沸腾,被困的气体会在焊缝中产生孔隙并会降解塑料,从而产生不良外观、较差的焊接强度,以及难以密封。为了保证焊接效果,吸水性材料应在注塑完成后立即焊接。如果无法实现,那么需要将干燥的零件保存在干燥PE袋中。也可以在焊接前,将零件放置烘烤箱内,在80℃温度下烘烤3小时。

不同种材料

在焊接不同材料时,两种材料的熔化温差不应超过22°C(40°F),且两种材料的分子结构应相似。若熔化温度相差较大,低熔点的材料会先熔化和流动,无法继续产生足够的热量来熔化高熔点的材料。例如,如果一个高熔点PMMA要焊接到一个低熔点的PMMA上,导能筋位于高熔点PMMA上,那么低熔点材料接头先熔化并流动,继而导能筋软化,容易形成较差的焊接强度(也称为虚焊,材料之间未形成分子键连接)。只有具有化学相容性(即具有相似分子结构)的材料才能焊接。材料相容性只存在于无定形材料之间。例如ABS与PMMA,PC和PMMA,PS和改良的PPO。半结晶塑料PP和PE具有相似的物理特性,但是不具有材料相容性而无法焊接。下表列出了用于芬兰vs俄罗斯|外围下注|赛事竞猜|比分直播焊接的热塑性塑料的材料相容性。

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